太极石/棉色织面料的设计与生产

孙 臣，刘 涛，王佳凯，席亚伟，赵奇生

（1.山东省短流程印染新技术重点实验室，山东滨州 256617；2.华纺股份有限公司国家级企业技术中心，山东滨州 256617）

近年来，“功能保健”已成为纺织产品开发的趋势，家纺面料的设计与生产也不例外，棉与新型功能保健类纤维混纺或交织面料的设计与生产是新产品开发中较可行的选择。本实验设计了太极石/棉色织产品，并优化了生产过程。

太极石是一种天然硅晶石英矿，主体成分为SiO2，富含钛、钾、锗等多种微量金属矿物元素，可以舒缓疲劳、促进代谢，增强人体免疫力。太极石面料是采用纳米技术将天然的太极石制成母粒，再固化到纤维中，并以此纤维纺纱织造而成。太极石面料柔软亲肤，还具有抗菌抑菌功能，能够改善人体血液微循环，促进新陈代谢，减缓抑郁，消除疲劳，改善睡眠等[1]。

1 面料设计

1.1 规格设计

成幅宽度：265 cm，经纱：太极石涤长丝DTY 75D/72F，纬纱：棕色棉9.8 tex、白色棉9.8 tex，经纬密度：756/10 cm×472/10 cm，经向紧度：80.7%，纬向紧度：54.7%，总织物紧度91.3%。

1.2 纱线排列

经纱排列：经纱全部为白色太极石涤长丝。纬纱排列：（2 根棕色棉+1 根白色棉）×3+3 根棕色棉+1 根白色棉+（2根棕色棉+1根白色棉）×2+1根棕色棉。

1.3 组织设计

家纺面料需要具有耐磨、亲肤、柔软、舒适的性能，因此地组织采用四枚变则经面缎（如图1所示）和四枚变则纬面缎（如图2所示），其表面平滑均匀、质地柔软。在地组织上设计纬起花进行点缀，花组织如图3所示，进行色线及组织的配色模纹设计，使得颜色更加鲜明，细节更加明显细腻，符合家纺面料的风格，织物的模拟效果如图4所示。

图1 四枚变则经面缎

图2 四枚变则纬面缎

图3 花组织

图4 织物模拟效果图

2 生产关键技术

2.1 络筒工序

采用No.21C型自动络筒机进行络筒。太极石涤长丝络筒时易产生静电，导致毛羽增加、断头增多，可选择较低的络筒速率，设定为1 000 m/min。为避免纱线强力损伤，要保持纱线运行通道干净，选取较小的络筒张力，设定为8.8 cN。另外，为保证筒子卷绕密度达到内外均匀一致、成形良好，整个络筒过程中要保证张力均匀，尽量减少纱线波动[2]。

2.2 整经工序

采用日本TW-N 长丝整经机进行整经。整经工序需要注意全片经纱要均匀并且在整经过程中保持张力恒定；整经轴卷表面平整，卷绕密度均匀一致。为保证经丝弹性，减少断头，应适当降低整经速率，设置为280 m/min。需要严格把控张力，张力过大会损伤经丝的物理机械性能；张力过小则造成经丝相互缠绕，在不影响整经及后道工序的前提下，单纱张力控制在22.5 cN[3]。整经时确保纱线张力均匀，合理调节张力装置及其他机械部件，避免在浆纱工序造成纱线倒头、并头、绞头等疵点，避免在织造工序发生开口不清、飞梭、织疵等一系列弊病而严重影响布面质量[4]。

2.3 浆纱工序

采用S432 型祖克浆纱机进行浆纱。太极石涤长丝具有初始模量大、弹性好、强力高的特性，上浆工艺要掌握强集束、求被覆、匀张力、小伸长、保弹性、低回潮率、低上浆率和低温上浆。由于太极石涤纶长丝是疏水性纤维，静电严重，长丝容易松散、扭结，因此上浆时要加强纤维之间的抱合。上浆率过大会落浆严重，上浆率过小则会造成经丝起毛，均对织造有影响，上浆率控制在7%左右为宜。采用减小压辊压力的方法来达到高被覆率，增强渗透效果，压浆压力选择0.2 MPa。一般以聚丙烯酸酯类共聚浆料上浆，加入一些低聚合度的部分醇解PVA（PVA-205）。浆液配方：水100%，PVA-205 2.5%，聚丙烯酸酯3%，乳化油0.5%，抗静电剂0.2%。在经丝上浆时，采取后上抗静电剂的方法以增加丝条的吸湿性、导电性和表面光滑度；含油率控制在1.5%以下，因为过高的含油率会导致上浆失败。太极石涤长丝的受热收缩性能决定了上浆及烘燥温度不宜过高，保证用于并轴的各批浆丝收缩程度均匀一致，防止织物产生条影疵点。故浆槽温度控制在59 ℃，预烘烘房温度控制在74 ℃，烘干烘房温度控制在71 ℃。

2.4 织造工序

采用比利时Omniplus-280 型喷气织机进行织造。太极石涤长丝具有较大的强度，上机张力设定为4 000 N，确保梭口清晰，使织造顺利进行。织物经纬密度高、紧度大，宜采用高后梁早开口工艺，高后梁位置为垂直+4，水平+4，停经架位置为垂直1，水平0，开口时间设置为290°。由于幅宽宽、纱线细轻，要合理设置主辅喷嘴压力，总气压值设定为0.6 MPa，连续低气压值设定为0.24 MPa，主喷嘴气压值设定为0.28 MPa，辅助喷嘴气压值设定为0.3 MPa。

除此之外，应严格控制车间温湿度，温度保持在20～25 ℃，相对湿度控制在68%～75%。在织造过程中，若温度低于20 ℃，太极石涤长丝会产生较多毛丝，且钢筘筘槽和筘齿处留有大量从长丝表面落下的油、蜡形成的黏着物，造成开口不清。要注意织机的清洁和保养，尤其要定期清洁钢筘、喷嘴、边撑、纬纱通道等重要部件，以保证织机正常工作[5]。

3 结语

针对太极石涤长丝与棉交织面料的特点，综合考虑家纺面料阔幅织造要求，经过工艺调整及主要生产工序的技术优化，使产品的织造效率达95%，一等品率达96%。该产品具有柔软亲肤、抗菌抑菌、改进人体微循环、提高人体活力、改善睡眠等保健功能，将其应用于床上用品套件中，符合广大消费者对“安全、舒适、保健”等生活方式的追求。